高召寧
摘 要:科技采礦對采礦工程專業(yè)畢業(yè)生的能力和質(zhì)量提出了新的要求,實踐教學(xué)是培養(yǎng)采礦工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的重要途徑,也是大學(xué)本科畢業(yè)的學(xué)生能夠在很短時間內(nèi)很好的適應(yīng)未來工作的需要。該文在介紹我校采礦工程專業(yè)基本情況的基礎(chǔ)上,分析了采礦工程學(xué)科實踐教學(xué)平臺存在的問題,并從校內(nèi)實驗教學(xué)平臺建設(shè)、校外實踐教學(xué)基地建設(shè)和加強校際實踐交流合作三方面介紹了如何建設(shè)好采礦工程學(xué)科的實踐教學(xué)平臺,為提高采礦工程專業(yè)本科生實踐教學(xué)效果提供了條件。
關(guān)鍵詞:采礦工程專業(yè) 實驗教學(xué)平臺 實踐教學(xué)基地 校際實踐交流
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-098X(2015)02(a)-0224-02
由于我國能源結(jié)構(gòu)的實際狀況和國家經(jīng)濟安全的需要,煤炭在我國的地位日顯突出。持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟需要持續(xù)發(fā)展的能源供給,煤炭占我國能源的70%左右的基本狀況相當長時期不會有大的變化。然而煤炭工業(yè)是一個傳統(tǒng)的工業(yè),煤炭開采中的高新技術(shù)含量低,在今天的高科技社會中煤炭工業(yè)發(fā)展和生存受到嚴重的威脅;同時,近年來日益嚴峻的環(huán)境問題,尤其煤礦開采過程中造成了地面塌陷,水資源破壞和粉塵等已成為人們關(guān)注的焦點。因此,煤炭行業(yè)挑戰(zhàn)與機遇并存,其發(fā)展必須使采煤技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)科技采礦,這樣才能在競爭中求生存與發(fā)展[1-3],并滿足環(huán)境保護的要求。
科技采礦觀念的提出對采礦工程專業(yè)畢業(yè)生的能力和質(zhì)量有了新的要求,同時推動了采礦工程專業(yè)學(xué)科的發(fā)展。結(jié)合當前煤礦企業(yè)發(fā)展的要求,全面推進采礦工程專業(yè)本科人才綜合素質(zhì)教育,培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面寬、能力強、素質(zhì)高、具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的采礦工程專門人才是適應(yīng)目前形勢的迫切要求[4-5]。
該文以安徽理工大學(xué)采礦工程專業(yè)基本情況為背景,探討采礦工程專業(yè)的創(chuàng)新實踐平臺建設(shè),構(gòu)建良好的創(chuàng)新實踐教學(xué)體系,培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力,增強學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的新觀點。
1 安徽理工大學(xué)采礦工程專業(yè)概況
我校采礦工程專業(yè)歷史悠久,自1947年成立安徽省立淮南煤炭工業(yè)??茖W(xué)校以來就一直設(shè)立采礦(煤)工程專業(yè),從1954年開始招收本科生,現(xiàn)隸屬于安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院。采礦工程專業(yè)具有鮮明的煤炭特色背景,自建校以來一直為我校的優(yōu)勢和特色專業(yè),也是學(xué)校及安徽省重點建設(shè)的專業(yè)。
我校采礦工程專業(yè)經(jīng)過幾代人的努力,憑借安徽理工大學(xué)60多年的辦學(xué)底蘊,恪守“團結(jié)、奮進、博學(xué)、奉獻”的校訓(xùn),秉承艱苦奮斗、嚴謹求是、開拓創(chuàng)新之精神,在人才培養(yǎng)方面取得顯著成績,辦學(xué)層次和水平穩(wěn)步提高,并以此贏得了良好的社會聲譽。
至2014年,采礦工程專業(yè)培養(yǎng)的畢業(yè)生已達7000多人,采礦工程專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生可到工礦企事業(yè)單位及相近部門從事礦山設(shè)計、施工、管理等工作,也可到學(xué)校和研究設(shè)計部門從事教學(xué)、研究和設(shè)計工作,也可以攻讀采礦工程專業(yè)或其他專業(yè)的高級學(xué)位,繼續(xù)深造。
2 采礦工程專業(yè)實踐平臺建設(shè)存在的問題
新形勢下的采礦工程專業(yè)是多學(xué)科、多領(lǐng)域交叉的專業(yè),應(yīng)具有復(fù)合與應(yīng)用兩大特征,兼?zhèn)洹昂窕A(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”的能力,培養(yǎng)的人才主要是直接為礦山經(jīng)濟服務(wù)的,因此,實踐教學(xué)在本科培養(yǎng)過程中越來越凸顯出其日益重要的作用。盡管我校采礦工程專業(yè)在辦學(xué)方面取得了輝煌的成績,但是在實踐教學(xué)方面還存在以下的短板。
2.1 校內(nèi)實驗實踐平臺建設(shè)存在的問題
采礦工程專業(yè)開設(shè)的主要專業(yè)課程有:煤礦開采學(xué)、井巷工程、礦山壓力與巖層控制、礦井通風(fēng)與安全、礦壓測試等課程。實驗開設(shè)內(nèi)容有:采煤工藝、采區(qū)巷道布置、井田開拓方式和井底車場等;單體液壓支柱工作特性、相似材料的配比和礦壓觀測儀器儀表的演示實驗;巖石物理力學(xué)測試和錨桿支護質(zhì)量綜合檢測等;礦井通風(fēng)風(fēng)流狀態(tài)參數(shù)的測定和礦井通風(fēng)系統(tǒng)工作原理及全礦井反風(fēng)演示等。實驗依據(jù)的平臺是省部共建教育部重點實驗室。但是實驗平臺仍存在短板,與開設(shè)課程相配套的演示模型如采礦模型、礦井通風(fēng)系統(tǒng)模型較少,且大部分與現(xiàn)代化礦井不相適應(yīng),不能反映高瓦斯和突出礦井巷道布置、開采方法、通風(fēng)方式等特點;巖石力學(xué)實驗設(shè)備功能不全面,不能適應(yīng)現(xiàn)代化采礦工程的要求,影響了采礦工程專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。
2.2 礦山實踐教學(xué)基地平臺建設(shè)存在的問題
由于最近幾年煤炭行業(yè)經(jīng)濟效益下滑,一大批煤炭企業(yè)出現(xiàn)虧損,加之煤礦企業(yè)屬于高風(fēng)險行業(yè),一些礦井考慮生產(chǎn)任務(wù)和安全因素不支持學(xué)生下井實習(xí),更主要的是采礦工程專業(yè)的各種實習(xí)是通過帶隊老師與礦井領(lǐng)導(dǎo)建立的私人關(guān)系才聯(lián)系的實習(xí)礦井,因此,建立在私人關(guān)系基礎(chǔ)上的實習(xí)方式,考慮到井下實習(xí)過程的風(fēng)險承擔(dān)問題,使得實習(xí)環(huán)節(jié)不能按教學(xué)大綱要求安排,雖然實習(xí)時間從表面上看非常充足,如認識實習(xí)1周,生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)均為4周,然而根據(jù)我們統(tǒng)計,采礦工程專業(yè)的學(xué)生在校四年期間,一般井下實習(xí)次數(shù)為6~9次,即認識實習(xí)1次,生產(chǎn)實習(xí)3~4次和畢業(yè)實習(xí)2~3次。因此采礦工程專業(yè)的整個實習(xí)過程流于形式、實習(xí)內(nèi)容不能按實習(xí)大綱要求進行,從而導(dǎo)致學(xué)生在校期間的現(xiàn)場實踐教學(xué)難于達到教學(xué)目標要求的效果。
3 采礦工程實踐平臺的建設(shè)
采礦工程專業(yè)學(xué)生相對在校其他專業(yè)的學(xué)生他們的實踐性環(huán)節(jié)多,為了達到采礦工程專業(yè)實踐教學(xué)的效果,必須具有良好的實踐平臺?;谶@一點,我校采礦工程專業(yè)結(jié)合自身學(xué)科發(fā)展的要求,進行了實踐平臺的建設(shè)。
3.1 校內(nèi)實驗教學(xué)平臺建設(shè)
原有的實驗教學(xué)平臺有礦山壓力實驗室、巖石力學(xué)實驗室、相似材料模擬實驗室、采礦模型室、采礦CAD繪圖室及現(xiàn)代化礦井模型室等。為了配合采礦工程專業(yè)實驗教學(xué)建設(shè)和提高采礦工程專業(yè)科學(xué)研究的硬件設(shè)施,我們不僅對已建教學(xué)實驗室進行了改擴建,同時新建了6個實驗室,如巷道支護研究室、礦山綠色開采研究室、多相耦合實驗室、巖石非線性力學(xué)性能實驗室、仿真巷道實驗室和礦井模型組合實驗室。
實驗室在建設(shè)過程中,研制了2 m可旋轉(zhuǎn)相似材料模擬實驗臺和10 m大型可調(diào)相似材料模擬實驗臺,購置了采煤機、液壓支架、刮板輸送機和綜掘機等大型綜采設(shè)備;擴充了礦井開采和開拓模型、一套現(xiàn)代化礦井模型,以及學(xué)生自制礦井開采模型和實驗設(shè)備等。新增設(shè)了曙光數(shù)值模擬計算機系統(tǒng)、深部圍巖非線性力學(xué)測試系統(tǒng)、煤巖石動態(tài)力學(xué)測試系統(tǒng)、鉆孔電視分析儀、巷道圍巖松動圈測試儀和電磁輻射監(jiān)測系統(tǒng)等大型實驗儀器設(shè)備。
實驗室還根據(jù)采礦工程專業(yè)學(xué)科發(fā)展要求,針對本科學(xué)生開放了現(xiàn)代化礦井模型室、相似模擬綜合實驗室、采礦模型室、礦業(yè)工程CAD實驗室、仿真計算實驗室、仿真巷道實驗室和礦井模型組合實驗室。這些措施的實施既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和科研實踐能力,同時又促使了實踐教學(xué)與理論教學(xué)以及科學(xué)研究共同協(xié)調(diào)發(fā)展。
3.2 實踐教學(xué)基地建設(shè)
積極加強與煤礦企業(yè)的聯(lián)系,建立與煤礦企業(yè)長期的穩(wěn)定的合作機制,探索實踐教學(xué)基地校企雙方共建、共有、共同使用和經(jīng)營的模式,以此來保證采礦工程專業(yè)實踐基地的長期穩(wěn)定性。目前,我們已在淮南張集礦、淮南謝橋礦、淮南潘集一礦、淮南潘集三礦、新集一礦、新集二礦、淮北朔里礦、淮北祁南礦、淮北許疃礦、皖北臥龍湖、皖北祁東礦等礦井建立了本科實踐教學(xué)基地。為了滿足國民經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展對高素質(zhì)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的要求,實踐教學(xué)基地的教學(xué)體系按照采礦工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標和市場的需求,結(jié)合60多年辦學(xué)經(jīng)驗,制定了特色鮮明的實踐教學(xué)大綱和教學(xué)計劃,同時緊密結(jié)合理論教學(xué),深入淺出、相互交融地設(shè)置了實踐教學(xué)內(nèi)容。
另外,我們在建好實踐實習(xí)基地的基礎(chǔ)上,又與淮南礦業(yè)集團、國投新集能源股份有限公司、淮北礦業(yè)集團、皖北煤電集團等建立了四個產(chǎn)學(xué)研教學(xué)示范基地。依托產(chǎn)學(xué)研示范基地建設(shè)和創(chuàng)新型礦業(yè)人才聯(lián)合培養(yǎng)基地,完善了產(chǎn)學(xué)研合作教學(xué)模式,在低年級班級中實行班主任制,在高年級學(xué)生中實行導(dǎo)師制,加強學(xué)生的業(yè)務(wù)素質(zhì)和專業(yè)能力的培養(yǎng),強化了實踐教學(xué)環(huán)節(jié),充分發(fā)揮了高校外部的教學(xué)資源。
3.3 加強校際實踐交流合作
為了開闊學(xué)生視野,按照學(xué)校和波蘭相關(guān)高校的協(xié)議,每年暑期選拔采礦工程專業(yè)的學(xué)生赴波蘭開展為期一個月的實踐實習(xí)活動。學(xué)生在波蘭參加了AGH大學(xué)舉辦的國際采礦夏令營活動,和來自世界各地的學(xué)生進行了廣泛的交流,參觀了波蘭的煤礦、鹽礦等礦井,聽取了高水平的學(xué)術(shù)報告,收獲頗豐。最為明顯的是,通過一個月的英語口語鍛煉,學(xué)生的英語聽說能力得到了顯著的提高,并在波蘭師生來校訪問期間,承擔(dān)了大量的接待和翻譯任務(wù)。
4 結(jié)論
當前形勢下科技采礦對采礦工程專業(yè)的學(xué)生提出了更高的要求。培養(yǎng)理論基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識扎實、素質(zhì)高、實踐能力強,具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的采礦人才是適應(yīng)目前采礦行業(yè)新形勢的迫切要求。總之,實踐平臺建設(shè)以來,學(xué)科更加注重學(xué)生實踐教學(xué),形成人才培養(yǎng)與生產(chǎn)勞動和社會實踐相結(jié)合,同時,通過對教學(xué)方法和學(xué)生培養(yǎng)模式的不斷探索和嘗試,使實踐基地建設(shè)和實踐教學(xué)效果與學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量邁上了一個新的臺階,充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性,在學(xué)生中普遍形成了創(chuàng)新性實踐活動的新風(fēng)氣,初步形成采礦工程專業(yè)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)模式,取得了明顯的成效和實踐經(jīng)驗。
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